[19] 继承 — 基础

FAQs in section [19]:

• [19.1] 对于C++，继承是否重要？
• [19.2] 何时该使用继承？
• [19.3] 在C++中如何表达继承？
• [19.4] 将一个派生类型的指针转换成它的基类型可以吗？
• [19.5] public:, private:和 protected:有什么不同？
• [19.6] 为什么派生类不能访问基类的private:成员？
• [19.7] 如何才能在改变类的内在部分时，保护其派生类不被破坏？

19.1 对于C++，继承是否重要？

是。

继承是面向对象编程和抽象数据类型（ADT）编程的区分标志

19.2 何时该使用继承？

作为一种特化的机制。

人们抽象事物有两种角度：“部分”和“种类”。Ford Taurus是一种（is-a-kind-of-a）汽车，并且 Ford Taurus 有（has-a）引擎，轮胎等。“部分”层次已经随着ADT风格而成为软件系统的一部分。继承则增加了另一种分解的角度。

19.3 在C++中如何表达继承？

通过 :public 语法：

 class Car : public Vehicle {
 public:
   // ...
 };

我们有几种方式声明以上的关系：

• Car 是 “一种”（"a kind of a"）Vehicle（交通工具）
• Car 起源于（"derived from"）Vehicle
• Car 是一种特殊化的（"a specialized"） Vehicle
• Car 是Vehicle的一个子类（"subclass"）
• Car 是Vehicle的一个派生类（“derived class”）
• Vehicle 是Car的基类（"base class"）
• Vehicle 是Car 的超类（"superclass"）(这在C++ 社群中不常用)

(注意: 本 FAQ 的论述仅与公有继承（public inheritance）有关; 私有和保护继承并不相同)

19.4 将一个派生类型的指针转换成它的基类型可以吗？

可以。

派生类对象是基类对象的一种。因此从派生类指针到基类指针的转换是非常安全的，并且始终会发生。例如，如果有一个 car 类型的指针，而实际上指向了 vehicle，这种从 Car* 到 Vehicle* 的转换是非常安全的和常规的：

 void f(Vehicle* v);
 void g(Car* c) { f(c); }  // 非常安全; 不用转换

(注意: 本 FAQ 的论述仅与公有继承（public inheritance）有关; 私有和保护继承并不相同)

19.5 public:, private:和 protected:有什么不同？

• 在类的private:节中声明的成员（无论数据成员或是成员函数）仅仅能被类的成员函数和友元访问。
• 在类的protected: 节中声明的成员（无论数据成员或是成员函数）仅仅能被类的成员函数，友元以及子类的成员函数和友元访问。
• 在类的public:节中声明的成员（无论数据成员或是成员函数）能被任何人访问。

19.6 为什么派生类不能访问基类的private:成员？

为了使派生类在将来基类改变时不受影响。

派生类无法访问基类的私有成员。这样在对基类私有成员作任何改变时，就有效地锁定了派生类。

19.7 如何才能在改变类的内在部分时，保护其派生类不被破坏？

类有两套截然不同的接口，它们分别面向两个截然不同的客户：

• 有为无关类服务的public: 接口
• 有为派生类服务的protected: 接口

除非你期望你的所有子类全部由你自己的团队建立，否则你应该考虑让基类部分成为private:，并且用 protected:来内联供子类访问基类私有数据的访问函数。使用这种方法，私有部分可以被改变，但是派生类的代码不会被破坏（除非你改变了protected的访问函数）。